Trang bị điện điện – tử điều khiển cầu trục giàn RTG nâng chuyển container

anh. 7MA, 8MA: Rơle trung gian cấp nguồn cho công tắc tơ chính của xe cầu. GM1, GM2: Hai công tắc tơ cấp nguồn chính cho hai động cơ di chuyển của xe cầu. HM1, HM2: Hai công tắc tơ chính cấp nguồn cho các nhiệt điện trở. 5PL: Rơle trung gian dùng để báo hiệu sự cố. 31.1: Cảm biến cuối hành trình nâng (31.1 = 0 khi nâng quá độ cao cho phép). HUS: Rơle trung gian điều khiển dừng khi nâng quá cao cho phép. 31.2: Cảm biến cho hệ thống nâng chậm ở gần cuối hành trình (đến gần cuối hành trình khi nâng thì 31.2 = 0). HSL: Rơle trung gian điều khiển hạ chậm ở gần cuối hành trình. 21MCB: Cầu dao đóng nguồn cho quạt làm mát của động cơ nâng. 22MCB: Cầu dao cấp nguồn chính cho động cơ phanh của động cơ chống nghiêng. 21M: Công tắc tơ chính đóng nguồn cho quạt làm mát của động cơ nâng. 22MF, 22MR: công tắc tơ cấp nguồn chính cho động cơ phanh của động cơ chống nghiêng. 77 23MCB: Cầu dao cấp nguồn cho động cơ bơm thuỷ lực. 23M: Công tắc tơ chính cấp nguồn cho động cơ bơm thuỷ lực. 24MCB: Cầu dao cấp nguồn chính cho cơ cấu phanh. 24M, 25M: Công tắc tơ chính cấp nguồn cho cơ cấu phanh. 25MCB: Cầu dao chính cấp nguồn cho các quạt động cơ chống lắc. 27MCB: Cầu dao cấp nguồn cho các quạt làm mát cho động cơ chống lắc. 29M, 28M, 27M: Công tắc tơ đóng nguồn cho cơ cấu chống lắc. 34.2: Cảm biến cuối hành trình hạ (34.2 = 0 khi hạ xuống quá mức cho phép). HLS: Rơle trung gian điều khiển dừng khi hạ xuống quá mức cho phép. 34.1: Cảm biến cho hệ thống hạ chậm ở gần cuối hành trình (đến gần cuối hành trình khi hạ thì 34.1 = 0). HSD: Rơle trung gian điều khiển hạ chậm ở gần cuối hành trình. 35.1: Cảm biến độ nghiêng (nghiêng phải quá độ nghiêng cho phép thì 35.1 = 0). SKR: Rơle trung gian điều khiển dừng khi nghiêng phải quá mức. 35.2: Cảm biến độ nghiêng (nghiêng trái quá độ nghiêng cho phép thì 35.2 = 0). SKF: Rơle trung gian điều khiển dừng khi nghiêng trái quá mức. PO40: Công tắc tơ điều khiển khung nâng 40 fit. PO20: Công tắc tơ điều khiển khung nâng 20 feet. 24M (15-6D) 25M (33-3D) BRAKE FOR SKEW MOTOR SKEW MOTOR 2.2 KW 4P 22MR (33-1D) 22MF (33-1D) 21M (33-1D) b(31-7B) 1-1.6A 24MCB b(31-6B) 4-6.3A 22MCB HOIST BRAKE 1.43A IMBRIMFAN HOIST MOTOR COOLING FAN 850W 4P 21MCB b(32-1B) b(31-5B) 1.6-2.5A AC440V POWER SOURCE 2MCB a (20-4B) Hình 5.6b: Sơ đồ điện nguyên lý điều khiển động cơ nâng hạ hàng 78 BRAKING RESISTOR INVERTER2 FRN75VG7S-4 R4 S4 T4 R6 T6 R S T R0 T0 E U V W PGP PA PB PGM 30B 30C XB CM T1 T2 SD RST2 COM2 T1 T2 SD 5CR RC1 INVERTER ALARMT - LINK INV2 R P1 P DB E AC 440V MAIN SOURCE AC 440V CONTROL SOURCE DC REACTOR (11-2E) 8 0 (15-2B) (15-2B) 08 (11-2E) DC REACTOR AC 440V CONTROL SOURCE AC 440V MAIN SOURCE E DBPP1 R T - LINK INV2 INVERTER ALARMRC1 5CR SD T2 T1 COM2 RST2 SD T2 T1 CM XB 30C 30B PGM PB PA PGP W V U E T0 R0 T S R T6 R6 T4 S4 R4 INVERTER1 FRN75VG7S-4 BRAKING RESISTOR 6M3 (15-6D) 6M1 (15-6D) 2M 2M 1M 1M THR2 THR1 GM1 (15-7D) 6M1 (15-6D) 6M3 (15-6D) GM1 (15-7D) IM PG HOIST MOTOR 150 KW 4P PULSE GENERATOR FOR GANTRY SPEED DETECT Hình 5.6a: Sơ đồ điện nguyên lý điều khiển động cơ nâng hạ hàng 79 Hình 5.6c: Sơ đồ điện nguyên lý điều khiển động cơ nâng hạ hàng 80 5.5.2. Nguyên lý làm việc của cơ cấu nâng - hạ Động cơ truyền động cơ cấu nâng hạ giữ vai trò quan trọng trong nâng vận chuyển Container. Động cơ truyền động cơ cấu nâng hạ làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại nên nó có công suất rất lớn vì phải tính đến cả phụ tải động. Việc vận hành cơ cấu nâng hạ hàng được thực hiện tại cabin chính. Quá trình nâng hạ được diễn ra tự động kết hợp với sự điều khiển của người vận hành, cơ cấu nâng hạ hàng có chế độ khoá liên động với các cơ cấu khác do đó chỉ được phép vận hành nâng hạ hàng khi các cơ cấu khác dừng làm việc, xe cầu – xe con được neo giữ chắc chắn đúng nơi qui định. Trước khi vận hành người vận hành bắt buộc phải thao tác cấp nguồn điện cho toàn bộ hệ thống theo qui trình đã nêu. Khi cầu dao 4MCB = 1 nguồn điều khiển, nguồn động lực đã được cấp thì hệ thống đèn báo “có thể cho phép làm việc” sáng. Việc điều khiển nâng hạ và di chuyển giàn được thực hiện chung bằng một tay trang điều khiển bên tay phải. Giữa 2 chế độ chọn nâng hạ hoặc di chuyển được thực hiện bởi vị trí “0” của tay điều khiển. Khi khối lượng tải trọng cho phép, tốc độ nâng hạ hàng được tăng lên nhờ hệ thống tự động điều khiển mômen của động cơ. Ta đưa tay trang điều khiển MC - F tương ứng với B03E = 1 hoặc B03D = 1, đồng thời công tắc MC- E điều khiển khung nâng nằm ở vị trí 20 feet hoặc 40 feet tuỳ theo yêu cầu bốc xếp Container, tương ứng với B13C = 1 hoặc B13D = 1. Tín hiệu từ tay điều khiển qua bộ mã hoá 8 bit B120…B127 truyền tới PLC. Các đầu vào PLC thu nhận tín hiệu từ bộ mã hoá bắt đầu điều khiển đóng các công tắc tơ cấp nguồn cho hệ thống, tín hiệu tương ứng là B01D, B01E… B09C = 1 báo hiệu đã cấp nguồn cho hệ thống phụ như phanh, cơ cấu chống nghiêng, quạt làm mát… đồng thời các tín hiệu từ các cảm biến hành trình, các rơle kiểm tra trạng thái hoạt động của các biến tần, các cảm biến kiểm tra độ dài khung nâng truyền về mà không có sự cố gì thì công tắc tơ 1M, 2M, 24M = 1 cấp nguồn cho biến tần hoạt động. PLC xác định tín hiệu từ tay điều khiển để điều khiển bộ biến tần tương ứng với tần số và điện áp đặt. PLC điều khiển cấp nguồn cho công tắc tơ 8MA, tiếp điểm 8MA ở mạch điều khiển đóng cấp nguồn cho 2 công tắc tơ chính HM1, HM2 các bộ tiếp điểm HM1, HM2 ở mạch 7MA mở ra cắt điện GM1, GM2 đảm bảo chắc chắn chỉ có cơ cấu nâng hạ làm việc. Đồng thời nguồn được cấp qua 6M1, 6M3 làm cho các bộ tiếp điểm 6M1, 6M3, HM1, HM2 bên mạch động lực đóng lại cấp nguồn cho động cơ truyền động chính lúc này toàn bộ hệ thống đi vào hoạt động. Việc gia tốc cho cơ cấu nâng cũng được thực hiện tại tay điều khiển trên cabin điều khiển chính. Khi đưa tay điều khiển lên tốc độ cao hơn, bộ mã hoá 8 bit xác định tốc độ đặt, mã hoá truyền tín hiệu tới bộ PLC, PLC thu nhận tín hiệu và điều khiển bộ biến tần thích hợp để điều khiển điện áp phù hợp với tốc độ đặt. Khi nâng – hạ đến gần cuối hành trình thì các bộ tiếp điểm 31.2; 34.1 = 0 làm cho HSD = 0, HSL = 0 tương ứng với B099 = 0, B015 = 0, PLC thu nhận tín hiệu này mặc dù tay điều khiển vẫn xác định ở tốc độ cao nhưng PLC điều khiển bắt buộc hệ thống nâng - hạ chậm lại đến cuối hành trình. 81 Việc giảm tốc và hãm dừng chính xác hệ thống được thực hiện nhờ các cơ cấu phanh và được hãm động năng, hệ thống tiêu hao năng lượng hãm trên điện trở phụ. Sau khi quá trình hãm động cơ làm việc bình thường ở chế độ xác lập mới. 5.5.3. Các chế độ bảo vệ Bảo vệ quá tải nhiệt: Cho các quạt làm mát của động cơ chống lắc khi xảy ra quá tải các rơle nhiệt 28THR…31THR tác động làm cho các tiếp điểm 28THR..31THR mở ra tín hiệu B08 = 0 PLC điều khiển dừng hệ thống. Bảo vệ sự quá về độ nghiêng, độ lắc.. của các cơ cấu phụ: Khi xảy ra các sự cố trên thì các tiếp điểm phụ của các cầu dao 21MCB..24MCB đóng lại  B081..B084 = 1 PLC xác định trạng thái điều khiển không cho hệ thống hoạt động tiếp. Bảo vệ tốc độ nâng - hạ chậm ở cuối hành trình: Khi tới gần cuối hành trình nhờ các cảm biến tác động  các rơle HSD = 0, HSL = 0 B099, B015 = 0 điều khiển hệ thống nâng hạ chậm ở gần cuối hành trình. Bảo vệ vượt quá hành trình nâng - hạ: Khi nâng-hạ mà vượt quá hành trình cho phép thì các bộ cảm biến hành trình 34.1, 34.2 = 0 cắt điện HUS&HLS làm cho các tiếp điểm phụ của nó ở mạch PLC mở ra, PLC điều khiển dừng hệ thống. Bảo vệ các sự cố bằng các nút dừng khẩn cấp: Khi có sự cố xảy ra muốn dừng hệ thống ta nhấn các nút EPB1…EPB4. Bảo vệ góc nghiêng khi nâng hạ: Khi nâng hạ mà góc nghiêng quá lớn so với góc cho phép thì bộ sensơ 35.1, 35.2 = 0 làm SKR, SKF = 0 làm cho các tiếp điểm phụ SKR, SKF = 0 PLC điều chỉnh độ nghiêng của khung nâng. Bảo vệ chống lắc cho hệ thống: Khi khung nâng bị dao động thì các động cơ truyền động chống lắc IL1…IL4 làm việc kéo khung nâng về trạng thái cân bằng (khi khung nâng bị dao động về phía phải thì hai động cơ bên trái có nhiệm vụ kéo khung nâng dần về phía trái và ngược lại). Bảo vệ liên động giữa hai cơ cấu nâng hạ và di chuyển xe cầu: Khi hai công tắc tơ HM1&HM2 = 1 thì hai tiếp điểm HM1&HM2 ở mạch 7MA mở ra đảm bảo chắc chắn hai công tắc tơ chính GM1, GM2 cấp nguồn cho cơ cấu di chuyển cầu trục không tác động làm cho các tiếp điểm HM1&HM2 bên mạch động lực đóng lại còn GM1, GM2 mở ra  chắc chắn chỉ có một cơ cấu nâng - hạ hoạt động. 5.6. Truyền động điện và trang bị điện - điện tử điều khiển cơ cấu di chuyển xe con cầu trục giàn RTG 5.6.1. Chức năng các phần tử cơ bản trong sơ đồ điện Cơ cấu di chuyển xe con có động cơ truyền động được cấp nguồn từ bộ biến tần INV3 FRN37VG7S - 4, đặc điểm của cơ cấu này là động cơ truyền động làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại. Điều khiển động cơ được thực hiện bằng tay trang trong cabin điều khiển chính phía bên trái, lựa chọn chế độ làm việc bằng các nút nhấn tại bàn điều khiển. Sơ đồ điện nguyên lýđiều khiển cơ cấu di chuyển xe con cầu trục giàn RTG được biểu diễn trên hình 5.7. INV3: Bộ biến tần số 3 (FRN37VG7S-4) có công suất Pđm = 37 kW; Uđm = 440 V. 82 IM: Động cơ truyền động chính là động cơ dị bộ rotor lồng sóc có Pđm = 37 kW. PG: Máy phát xung. THR3: Nhiệt điện trở. BRT: Phanh thuỷ lực. 24M: Tiếp điểm của CTT 24M cấp nguồn cho phanh thuỷ lực. IM: Công tắc tơ cấp nguồn chính cho bộ biến tần. MC-T: Tay điều khiển 11 vị trí (bên trái 5 tiến – 0 – 5 lùi). EMX1, EMX2: Dừng khẩn cấp. 2M: Tiếp điểm phụ của công tắc tơ cấp nguồn cho bộ biến tần. 3MCB: Tiếp điểm phụ của cầu dao cấp nguồn cho động cơ di chuyển xe con. EPB3, EPB4, EPB1, EPB2: Các nút dừng khẩn cấp. 4MCB: Tiếp điểm phụ của cầu dao cấp nguồn cho bộ điều khiển biến tần. 034: Công tắc hạn vị cuối hành trình (LS). TFS, TRS: Rơle trung gian của xe con (TFS = 0 làm cho xe đi chậm lại ở cuối hành trình). RST2: Đặt lại chế độ làm việc cho bộ biến tần INV3. 20CR: Công tắc giới hạn chiều cao nâng (tác động thì dừng hệ thống). 33.1: Cảm biến từ (33.1 = 0 truyền tín hiệu dừng hệ thống). 7CR: rơle trung gian làm việc ở chế độ chạy trình tự. TFE, TRE: Rơle trung gian của xe con (TFE = 0 thì dừng hệ thống). INV1, INV2, INV3: Là các tiếp điểm phụ kiểm tra trạng thái hoạt động của biến tần (nếu = 1 thì biến tần làm việc bình thường, nếu = 0 thì biến tần ngừng hoạt động). 3CR, 4CR, 5CR: Các rơle trung gian (nếu = 0 hệ thống ngừng hoạt động). PL: Tiếp điểm cho phép làm việc trình tự (PL = 1 các cơ cấu làm việc theo trình tự nhất định). 2: Bảo vệ tốc độ nâng dưới định mức. HOS: Rơle trung gian bảo vệ tốc độ nâng định mức. 32: Dừng khẩn cấp khi nâng. HELS: Rơle trung gian bảo vệ dừng khẩn cấp khi có sự cố. 24M: Công tắc cấp nguồn cho phanh xe con. 83 1M IM PG BRAKING RESISTOR INVERTER3 FRN75VG7S-4 R4 S4 T4 R6 T6 R S T R0 T0 E U V W PA PB PGM 30B 30C XB CM T1 T2 SD RST2 COM2 T1 T2 SD 5CR RC1 INVERTER ALARMT - LINK INV2 R P1 P DB TROLLEY MOTOR 37 KW PULSE GENERATOR FOR TROLLEY SPEED DETECT E AC 440V MAIN SOURCE AC 440V CONTROL SOURCE DC REACTOR (29-3D) (11-2E) 8 0 (15-2B) Hình 5.7a: Sơ đồ nguyên lý điều khiển động cơ di chuyển xe con cầu trục RTG BR 20CR 1MA HELS HOS EMX1 EMX2 3CR 4CR 5CR 7CR 24M1M 26M SC-03 (33-3D) AC440V POWER SOURCE 3MCB a (20-4B) 24AMCB a(32A-6B) b (32A-6B) 9-14A TROLLEY MOTOR BRAKE 0.55A Hình 5.7b: Sơ đồ nguyên lý điều khiển động cơ di chuyển xe con cầu trục RTG 84 MODUL OUTPUT 11 141312 B010 B008B001B000 B009B206 B207 B20FB208 MC-A "0" "5" "5" B016 M· ho ¸8 bit tr¹ng th i¸ cña tay ®iÒu khiÓn B089B017 MODUL INPUT 1 2 3 10 15 16 17 18 2 24M20CRRST22M B0031 B0034 4 B0030 B109B0045 1MA 531 TRSHELS TFSHOSEMX2EMX17CRTFE TRE 3CR 4CR 5CR Hình 5.7c: Sơ đồ nguyên lý điều khiển động cơ di chuyển xe con cầu trục RTG 5.6.2 nguyên lý hoạt động của cơ cấu di chuyển xe con Sau khi đã thực hiện đầy đủ các thao tác cấp nguồn cho toàn bộ cầu trục và xác định trạng thái có thể làm việc bằng các đèn hiệu trên bàn điều khiển, nếu không có sự cố gì thì nguồn điện điều khiển, động lực đã được cấp để chờ hoạt động. Đưa tay điều khiển MC-T tiến hay lùi tương ứng với chiều dịch chuyển của xe con  đầu vào B206 hoặc B207. PLC xử lý và cấp tín hiệu điều khiển biến tần PWM để lấy điện áp ra tương ứng với tốc độ di chuyển của xe con, lúc này nếu không có sự cố từ các bộ biến tần các cảm biến hành trình thì các tiếp điểm EMX1, EMX2, 3CR, 4CR, 5CR, 7CR, HOS, HELS, IM = 1 cấp nguồn cho hai công tắc tơ 1M, 24M  các tiếp điểm 1M, 24M bên mạch động lực đóng lại cấp nguồn cho bộ biến tần hoạt động (3 pha 440V) đồng thời cấp nguồn cho cơ cấu phanh sẵn sàng hoạt động. Máy phát xung PG lúc này nhận thông tin xử lý từ PLC phát xung tương ứng để điều khiển biến tần cấp điện cho động cơ hoạt động. Đồng thời tiếp điểm phụ 24M đóng lại cấp nguồn cho cơ cấu phanh. 85 Khi đưa tay trang điều khiển lên mức tốc độ cao hơn thì bộ mã hoá 8 bít tiếp nhận thông tin, thông tin này qua xử lý được truyền tới đầu vào của PLC (B208..B20F). PLC xử lý cấp tín hiệu ra điều khiển bộ biến tần sao cho đầu ra của biến tần có điện áp và tần số phù hợp với tốc độ đặt. Để tăng tính chính xác, hệ thống được xây dựng theo sơ đồ mạch kín với máy phát xung PG đóng vai trò là khâu phản hồi tốc độ. Khi giảm tốc từ tốc độ cao xuống tốc độ thấp (xảy ra quá trình hãm tái sinh), bộ điều khiển PLC thu nhận thông tin và tự động cấp tín hiệu ngắt điện công tắc tơ 1M và cấp điện cho công tắc tơ 2M để trả năng lượng về nguồn có điện trở lại và công tắc tơ hãm 2M mất điện động cơ làm việc bình thường ở chế độ xác lập mới. 5.6.3 Các bảo vệ Bảo vệ quá tải cho động cơ truyền động: sử dụng nhiệt điện trở có tiếp điểm nằm trong bộ biến tần Bảo vệ ngắt: động cơ truyền động khi bộ biến tần gặp sự cố hoặc ấn các nút dừng khẩn cấp EPB3, EPB4, EPB3, EPB1, EPB2(16-2B). Bảo vệ an toàn bằng cơ cấu phanh. Bảo vệ hành trình di chuyển xe con: bảo vệ dừng đầu và cuối đường ray bằng các cảm biến từ 33.1. Khi 33.1 tác động làm cho rơle TFE = 0  tiếp điểm của TFE mở  PLC cấp tín hiệu cắt nguồn làm việc của động cơ. Ngoài ra, việc tự động giảm tốc gần cuối đường ray thực hiện nhờ bộ tiếp điểm hạn vị cuối hành trình. Tiếp điểm 034 tác động cắt điện rơle TFS, TRS = 0 lúc này PLC thu nhận tín hiệu điều khiển biến tần INV3 cấp điện áp, tần số cho động cơ sao cho động cơ giảm tốc đến cuối hành trình. Nhận xét: tay điều khiển MC-T có 11 vị trí nên việc điều khiển tốc độ đối xứng cả hai phía theo chiều tiến và lùi. Điều khiển tốc độ dường như vô cấp, độ láng điều chỉnh tăng khi điều khiển bằng PLC. Việc đảo chiều được thực hiện bằng cách thay đổi chiều véc tơ điện áp nên không dùng công tắc đảo chiều. Tiết kiệm năng lượng trong quá trình hãm tái sinh bằng cách trả năng lượng về nguồn. 5.7. Truyền động điện và trang bị điện cho cơ cấu di chuyển cầu cầu trục giàn RTG 5.7.1. Chức năng các phần tử cơ bản trong sơ đồ điện nguyên lý Cầu trục được dẫn động bằng hai động cơ ở phía chân cầu trục, mỗi động cơ truyền động cho 4 bánh. Nguyên tắc khi hoạt động như sau: Khi chuyển động sang phải thì động cơ ở phía bên phải của cơ cấu làm nhiệm vụ kéo còn động cơ phía bên trái làm nhiệm vụ đẩy và ngược lại. khi hoạt động để quay thì hai chân chéo nhau quay đồng thời, sau khi hai chân này quay xong thì mới đến hai chân tiếp theo. Sơ đồ điện nguyên lý điều khiển cơ cấu di chuyển giàn cầu trục RTG biểu diễn trên hình 5.8. Hai động cơ truyền động chính là động cơ không đồng bộ roto lồng sóc có: Pđm = 45 kW, tốc độ nđm = 1533/2300 vg/ph. Hai động cơ bơm thuỷ lực dùng cho hệ thống lái có Pđm = 5,5 kW. Hai động cơ dùng cho chế độ phanh hãm dừng của cầu trục. 86 Hai bộ biến tần INV1, INV2 có công suất Pđm = 75 kW. Các bánh xe truyền động (8 bánh). Hai đèn quay cảnh báo khi hệ thống làm việc. INV1, INV2 FRN75VG7S-4: Hai bộ biến tần gián tiếp dùng để điều chỉnh điện áp cấp cho động cơ. IM1, IM2: Hai động cơ truyền động chính có Pđm = 45 kW. PG1, PG2: Hai máy phát xung dùng cho biến tần. THR1, THR2: Các nhiệt điện trở. IM3, IM4: Hai động cơ bơm thuỷ lực dùng cho hệ thống lái. 1THR, 2THR: Hai rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho động cơ bơm thuỷ lực. 3M: Công tắc tơ chính cấp nguồn cho động cơ bơm thuỷ lực. 5MCB: Cầu dao chính cấp nguồn cho động cơ bơm thuỷ lực. 6MCB: Cầu dao chính cấp nguồn cho cơ cấu phanh. 4M: Công tắc tơ chính cấp nguồn cho cơ cấu phanh. BR1, BR2: Các động cơ dùng cho cơ cấu phanh. 1M, 2M: Hai công tắc tơ chính cấp nguồn cho biến tần. 4MCB: Cầu dao chính cấp nguồn cho hệ thống. MC-C: Tay điều khiển 11 vị trí (bên trái-5 tiến – 0 – 5 lùi). MCH: Công tắc hai vị trí chọn hướng chuyển động cho xe cầu. EMX1, EMX2: Rơle trung gian phục vụ cho chế độ dừng khẩn cáp. 2M: Tiếp điểm phụ của công tắc tơ cấp nguồn cho bộ biến tần. EPB3, EPB2: Các nút dừng khẩn cấp đặt tại cabin điều khiển. 1MA: Công tắc tơ chính cấp nguồn cho bảng điều khiển phụ. RST1: Đặt lại chế độ điều khiển ban đầu cho cơ cấu nâng hạ và di chuyển xe cầu. 20CR: Công tắc giới hạn chiều cao nâng (tác dộng thì dừng hệ thống). INV1, INV2, INV3: Là các tiếp điểm phụ kiểm tra trạng thái hoạt động của biến tần (nếu = 1 biến tần làm việc bình thường, nếu = 0 biến tần ngừng hoạt động). 3CR, 4CR, 5CR: các rơle trung gian ( nếu = 0 hệ thống ngừng hoạt động). PL: Tiếp điểm cho phép làm việc trình tự (PL = 1 các cơ cấu theo trình tự nhất định). 7CR: Rơle trung gian làm việc ở chế độ chạy trình tự. 2: Bảo vệ tốc độ nâng dưới định mức. HOS: Rơle trung gian bảo vệ tốc độ nâng định mức. 32: Dừng khẩn cấp khi nâng. HELS: Rơle trung gian bảo vệ dừng khẩn cấp khi có sự cố. 87 6 M 1 ( 1 5 - 6 D ) B R A K IN G R E S IS T O R R 4 S 4 T 4 R 6 T 6 R S T R 0 T 0 E U V W P G P P A P B P G M 3 0 B 3 0 C X B C M T 1 T 2 S D R S T 2 C O M 2 T 1 T 2 S D 5 C R R C 1 I N V E R T E R A L A R M T - L IN K IN V 2 R P 1 P D B E A C 4 4 0 V M A IN S O U R C E A C 4 4 0 V C O N T R O L S O U R C E D C R E A C T O R ( 1 1 - 2 E ) 8 0 ( 1 5 - 2 B ) ( 1 5 - 2 B ) 08 ( 1 1 - 2 E ) D C R E A C T O R A C 4 4 0 V C O N T R O L S O U R C E E D BPP 1 R T - L IN K I N V 2 IN V E R T E R A L A R MR C 1 5 C R S D T 2 T 1 C O M 2 R S T 2 S D T 2 T 1 C M X B 3 0 C 3 0 B P G M P B P A P G P W V U E T 0 R 0 T S R T 6 R 6 T 4 S 4 R 4 B R A K IN G R E S I S T O R 1 M 1 M P U L S E G E N E R A T O R F O R G A N T R Y S P E E D D E T E C T G A N T R Y M O T O R N O .2 4 5 K W 4 P 6 M 1 ( 1 5 - 6 D ) G M 1 ( 1 5 - 7 D ) G A N T R Y M O T O R N O .1 4 5 K W 4 P P U L S E G E N E R A T O R F O R G A N T R Y S P E E D D E T E C T Hình 5.8a: Sơ đồ nguyên lý điều khiển cơ cấu di chuyển giàn RTG 1THR (20-6B) 9-13A 2THR (20-6B) 9-13A IMIMBRBR GANTRY MOTOR BRAKE 2.64A 4M SC-0 (28-2D) GANTRY MOTOR BRAKE 2.64A 3M SC-1N (28-2D) AC440V POWER SOURCE 2MCB a (20-4B) 5AMCB a(20-5B) STEERING PUMP MOTOR 5.5 KW 12A Hình 5.8b: Sơ đồ nguyên lý điều khiển cơ cấu di chuyển giàn RTG 88 Hình 5.8c: Sơ đồ nguyên lý điều khiển cơ cấu di chuyển giàn RTG 89 24M: Công tắc tơ cấp nguồn cho phanh xe con. 7MA, 8MA: Rơle trung gian cấp nguồn cho công tắc tơ chính của xe cầu. GM1, GM2: Hai công tắc tơ cấp nguồn chính cho hai động cơ chuyển động chính của xe cầu. HM1, HM2: Hai công tắc tơ cấp nguồn chính cho hai động cơ nâng hạ. 6GM1, 6GM3: Hai công tắc tơ chính cấp nguồn cho các nhiệt điện trở. 5PL: Rơle tủng gian dùng để báo hiệu sự cố. GRL: Rơle cấp nguồn cho đèn quay. GIB3: Rơle tín hiệu phanh. GIB4: Rơle tín hiệu của PLC dùng để điểu khiển lái tự động. GIB0: Rơle báo trạng thái của hệ thống (Start/stop). 0,90: Rơle tín hiệu xác định vị trí xe cầu. 43.1….43.4: Các cảm biến bảo vệ hành trình xe cầu khi va chạm các chướng ngại vật. GES: Rơle trung gian. (GES = 1 khi 43.1…43.4 = 1). 40.1…40.4; 41.1 …41.4: các cảm biến báo hiệu khi các lốp đã được chốt khoá an toàn. SLK, SUK: Các rơle trung gian báo trạng thái khoá. 42.1..42.8: Các cảm biến xác định hướng chuyển động của xe cầu. S01, S901: Các rơle trung gian xác định hướng di chuyển của xe cầu. 5.7.2. Nguyên lý hoạt động di chuyển xe cầu Để đưa hệ thống vào hoạt động, ta khởi động động cơ Diezel lai máy phát cấp điện cho toàn bộ hệ thống. Sau đó đóng các cầu dao đầu nguồn trực tiếp là 4MCB. Khi nguồn động lực, nguồn điều khiển đã được cấp ta bắt đầu tiến hành quá trình điều khiển. Bật công tắc MC-H sang vị trí 00 hoặc 900 tuỳ theo yêu càu di chuyển tương ứng với tín hiệu B131 = 1 hoặc B132 = 1 lúc này PLC xử lý và thông qua các rơle trung gian S01, S901 để kiểm tra và điều khiển hướng di chuyển của xe cầu trùng với hướng đặt sẵn của công tắc MC-H (tín hiệu B0040 = 1 hoặc B0041 = 1). Lúc này ta đưa tay trang điều khiển MC-C sang phải hoặc sang trái tương ứng với chiều cần dịch chuyển của xe cầu  B138 = 1 hoặc B139 = 1. Tín hiệu được truyền tới bộ mã hoá 8 bít B121..B128, bộ mã hoá này mã hoá tín hiệu đặt sau đó truyền tín hiệu đã được xử lý tới bộ PLC. PLC bắt đầu kiểm tra, điều khiển đóng nguồn cấp cho các công tắc tơ, rơle, nếu các biến tần trong trạng thái bình thường, các công tắc hành trình có tín hiệu đưa về trong trạng thái hoạt động bình thường, lúc này EMX1, EMX2, 3CR, 2CR, 5CR, 7CR, 1MA, 20CR, HOS, HELS = 1 cấp nguồn cho công tắc tơ 1M, lúc này tiếp điểm phụ 1M = 1 đóng nguồn cung cấp cho biến tần để tạo ra điện áp và tần số ra phù hợp với tốc độ đặt. Sau đó PLC điều khiển cấp nguồn cho công tắc tơ 7MA, tiếp điểm phụ 7MA(28-3D) = 1 cấp nguồn cho hai công tắc tơ chính GM1 & GM2, tiếp điểm GM1 ở mạch 8MA mở ra làm cho HM1, HM2 = 0 đảm bảo chắc chắn chỉ có duy nhất cơ cấu di chuyển cầu trục làm việc. Khi đó các bộ tiếp điểm GM1, GM2 ở mạch động lực đóng lại kết hợp với điện áp điều khiển từ bộ biến tần làm cho động 90 cơ hoạt động với tốc độ tương ứng với vị trí hiện thời của tay trang điều khiển hệ thống ban đầu di chuyển. Lúc này PLC cấp tín hiệu điều khiển hệ thống đèn quay hoạt động. Quá trình gia tốc được thực hiện như sau: khi đưa tay trang điều khiển MC-C lên tốc độ cao hơn thì bộ mã hoá 8bit thu nhận tín hiệu từ tay điều khiển, sau khi mã hoá tín hiệu này được đưa tới đầu vào B12F.. B128 của bộ PLC, lúc này PLC xử lý truyền tín hiệu tới các bộ phát xung tạo ra các tín hiệu thích hợp để điều chỉnh điện áp, tần số ra phù hợp với tốc độ đặt. Việc thay đổi tốc độ từ cao xuống thấp và dừng chính xác xảy ra quá trình hãm tái sinh. Hệ thống tự trả năng lượng về nguồn qua các điện trở. 5.7.3. Các bảo vệ có trong hệ thống Bảo vệ quá tải cho động cơ bơm thuỷ lực: khi các động cơ bơm thuỷ lực bị quá tải thì các rơle nhiệt 1THR&2THR tác động làm cho các tiếp điểm 1THR&2THR ở mạch điều khiển mở ra  B00D = 0 PLC ra quyết định dừng hệ thống. Bảo vệ sự cố của hệ thống bằng các nút dừng khẩn cấp EPB1…EPB4 đặt tại bàn phím bên phải, động cơ, cabin điều khiển. Bảo vệ sự hoạt động bình thường của biến tần bằng các tiếp điểm INV1..INV3. Bảo vệ sự tránh va chạm của cầu trục khi di chuyển vào các chướng ngại vật: Khi cầu trục đang di chuyển mà bị va chạm vào các chướng ngại vật xung quanh thì các cảm biến 43.1…43.4 = 0 cắt điện GES làm cho tiếp điểm đóng lại  B02F = 0, PLC nhận tín hiệu và điều khiển dừng hệ thống. Bảo vệ chống sự xê dịch của bánh lốp khi đang làm việc: khi đang làm việc mà các bánh lốp bị xê dịch khỏi vị trí, các cảm biến 40.1..40.4; 41.1…41.4 = 1 làm cho SLK = 0. SUK = 1  B02B = 0, B02C = 1 PLC điều khiển dừng hệ thống hoặc khi cầu trục di chuyển tới vị trí làm việc mà các chốt khoá tác động thì SLK = 0, SUK = 1  PLC ra lệnh chưa cho các cơ cấu khác hoạt động. Bảo vệ hướng chuyển động của cầu trục: Giả thiết công tắc MC-H đang ở vị trí “900” mà xe cầu vẫn ở vị trí “00” thì lúc đó các cảm biến 42.1…42.4; 42.5…42.8 = 1 làm cho B02D = 0, B02E = 1  PLC điều khiển chưa cho các cơ cấu khác làm việc. Bảo vệ liên động giữa hai cơ cấu nâng hạ và di chuyển xe cầu: khi hai công tắc tơ GM1&GM2 = 1 thì hai tiếp điểm GM1&GM2 ở mạch 8MA mở ra đảm bảo chắc chắn hai công tắc tơ chính HM1, HM2 cấp nguồn cho cơ cấu nâng hạ không tác động làm cho các tiếp điểm GM1&GM2 bên mạch động lực đóng lại còn HM1, HM2 mở ra  Chắc chắn chỉ có một cơ cấu di chuyển hoạt động. 5.8. Thiết bị PLC và tín hiệu I/O trong hệ thống điều khiển cầu trục giàn RTG 5.8.1. Thiết bị PLC Bộ điều khiển lôgic khả trình sử dụng trong hệ thống mang tên MICREX-F do công ty điện tử FUJI - Nhật Bản chế tạo. Do trong cầu trục số lượng tín hiệu đầu vào (thu thập từ các cảm biến, ngắt cuối